¿Qué es la Energía Aerotérmica? ¿Cómo Funciona? ¿Cómo se Almacena?

¿Qué es la energía aerotérmica?

La aerotermia es una tecnología que usa la energía del aire para climatizar los ambientes.

Está considerada como una fuente de energía limpia y muy eficiente, pues es la energía que les da vida a los aparatos de aire acondicionado y de calefacción.

El procedimiento para la energía aerotérmica consiste en  una bomba de calor que extrae aire del ambiente. energia aerotérmica

Algunos consideran que esta energía es renovable, pero el Instituto Vasco de Competitividad sostiene que solo se puede afirmar esto cuando la aerotermia alcanza el rendimiento mínimo de 4,5 en el COP (Coeficient of Performance).

Esto quiere decir que por cada kilovatio hora (kW/h) de electricidad, que se consumen con esta clase de equipos, se pueden  generar 4 o 5 kW/ térmicos,  lo cual es un ratio destacable, sin duda.

El proceso de refrigeración y de calefacción se da de la siguiente manera:

  1. Cuando funciona para calefacción, la aerotermia extrae calor del aire exterior y lo inyecta en el interior.
  2. Cuando funciona para refrigeración, se produce el fenómeno contrario, es decir, extrae calor del aire interior y lo libera al exterior.

La mayoría de los aparatos de aire acondicionado también extraen vapor de agua y lo expulsan al exterior en forma de agua líquida.

energía geotérmica

Ventajas y desventajas de la energía aerotérmica

¿Qué ventajas tiene la energía aerotérmica?

La empresa Airzone, especialista en el tema, considera que las ventajas de la energía aerotérmica son las siguientes:

  • Obtiene la mayor parte de la energía del aire (en torno al 70%) y solo una pequeña fracción de la electricidad.
  • Presentan un alto nivel de eficiencia energética y rendimiento.
  • Son válidas tanto para verano como para invierno (aire acondicionado y calefacción).
  • Los costes de mantenimiento son muy reducidos. No se generan residuos ni humos.
  • No utilizan combustibles fósiles y además se abastecen de tan solo un tipo de energía.
  • La instalación es normalmente sencilla.
  • El retorno de la inversión se produce en poco tiempo en la mayoría de los casos.

¿Qué desventajas tiene?

Las desventajas son:

  • La inversión inicial para este tipo de instalaciones es generalmente alta.
  • La instalación de equipos de aerotermia suele implicar que haya que aumentar la potencia contratada de electricidad.
  • No es aconsejable en áreas climáticas muy frías, ya que su rendimiento es menor.
  • Requiere de una unidad exterior, lo que puede ser un engorro en cuestión de ubicación y estética.

¿Cómo se produce la energía aerotérmica?

La tecnología que utiliza como base la energía del aire para climatizar los espacios es una fuente de energía altamente eficiente y totalmente limpia.

La forma como se produce esta energía consiste en que la atmósfera capta la energía que emite el sol a determinada temperatura

Por lo que la bomba de calor aerotérmica captura la energía renovable del aire, y esa energía es utilizada en nuestras casas a través de la unidad exterior que la envía a una unidad interior.

La unidad interior calienta el agua y produce calefacción.

En verano, se da el fenómeno inverso, pues el calor de nuestra vivienda se envía al exterior para producir el aire acondicionado.

¿En qué unidades se mide?

El aparato para medir la energía es el multímetro, conocido también como polímetro o tester.

Se trata de un instrumento que ofrece la posibilidad de medir distintas magnitudes en el mismo aparato.

Las más comunes son las de voltímetro, amerímetro y ahmetro.

El multímetro es utilizado con frecuencia por el  personal técnico de toda la gama de electrónica y electricidad. qué es la energía aerotérmica

Para medir la energía se usan las mismas unidades que la magnitud de trabajo.

En el Sistema Internacional de unidades (SI) la unidad de trabajo y de energía es el joule (J), en honor al físico inglés James Prescott Joule (1818-1889)

El efecto Joule es el relativo a la energía que disipa un material por el que circula corriente eléctrica.

En física, el efecto de Joule-Thomson o efecto Joule-Kelvin es el proceso en el cual la temperatura de un sistema disminuye o aumenta al permitir que el sistema se expanda libremente, manteniendo constante la cantidad de energía que el sistema intercambia con su entorno.

La energía se mide en vatios, kilovatios y megavatios; un kilovatio equivale a mil vatios y un megavatios a mil kilovatios, es decir, a un millón de vatios.

¿Cómo se transforma la energía aerotérmica?

La energía aerotérmica extrae energía contenida en el aire, incluso con temperaturas exteriores bajo cero y la transfiere a la habitación o al agua corriente.

La clave está en el uso de las bombas de calor. El aire, incluso a bajas temperaturas, contiene energía que es absorbida por el refrigerante que circula por el circuito entre la unidad exterior y la interior.

La unidad exterior realiza la función de evaporador, cediendo frío al ambiente en invierno, mientras que la unidad interior hace la función de condensador, cediendo el calor al agua que se encuentra en el circuito de calefacción y/o agua caliente sanitaria.

La aerotermia produce más energía de la que consume, pero eso depende de la calidad del equipo y su calificación energética.

Por ejemplo:
Para un equipo con rendimiento 4,5 aportamos 4,5 kW de potencia calorífica por cada KW consumido de electricidad; por tanto, el 78% de la energía aportada es gratuita.

¿Cómo se almacena la energía aerotérmica?

energía aerotérmica

Tal cual hemos explicado, la aerotermia  consiste en extraer energía del aire exterior  y aprovecharla en la climatización de las viviendas.

Con los equipos de esta tecnología es posible ofrecer tres funciones principales, la calefacción, la refrigeración y en agua caliente sanitaria (ACS).

Para la calefacción se utilizan radiadores de baja temperatura,  splits o termodifusores,  y suelos radiantes para producir calor.

Para la refrigeración se utilizan también  termodifusores  o soluciones como  las paredes o techo refrescante. 

El agua caliente sanitaria se almacena en depósitos y se puede obtener por el calentamiento de doble etapa, entre otras soluciones.

¿Qué necesitamos para producir energía aerotérmica?

  1. Se necesita una bomba de calor para extraer el aire del ambiente.
  2. La bomba de calor debe ser del tipo aire-aire o aire-agua.
  3. La bomba de tipo aire-aire indica el medio exterior (aire) con el que la máquina intercambia el calor.
  4. La bomba aire-agua indica el medio interior.
  5. Todo el sistema se encuentra dentro de un solo aparato que produce aire frío, aire caliente y agua sanitaria.
  6. El aparato se compone de una unidad exterior, que es el compresor, y otra interior, que se comunican por cables eléctricos y tubos de fluido.

¿Es un tipo de energía eficiente?

Es muy eficiente, porque reduce las emisiones de anhídrido carbónico, no contamina, ni emite humo y, además, la energía que se extrae por el aire es gratuita.

Únicamente se paga por el consumo eléctrico que puede llegar a ser solo el 22% de la energía aportada para una máquina con rendimiento 4,5.

Sabías qué...
Debido a que su consumo energético es muy bajo (frente al gasoil, fuel-oil, propano) es la solución energética en la mayoría de los edificios, aeropuertos, colegios, universidades, cines, clínicas, hospitales, lo cual indica que las renovables han llegado para quedarse.

La calefacción por aerotermia es 25% más barata que por gas.

El mismo equipo puede aportar aire acondicionado y agua caliente sanitaria.

¿Es una energía renovable o no renovable?

Las bombas de calor aerotérmicas  ofrecen un COP (Coeficient of Performance) elevadísimo,  pero la eficiencia del sistema dependerá de la temperatura exterior, siendo inversamente proporcional a la diferencia de temperatura de los reservorios.

Si queremos sacarle provecho a esta tecnología, es muy recomendable combinarla con un sistema de distribución de calor de suelo radiante.

Estas instalaciones ofrecen  un excelente rendimiento con sistemas de climatización a baja temperatura  como las bombas de calor.

El bajo consumo energético de esta tecnología, respecto a lo sistemas convencionales de calefacción con caldera, cataloga a la aerotermia como un sistema renovable, porque reduce las emisiones de CO2 y mejora la sostenibilidad.

¿Quién y cuándo se inventó la energía aerotérmica?

Willis Haviland Carrier Energía AerotérmicaEl aire acondicionado fue inventado por Willis Haviland Carrier, nacido el 26 de noviembre de 1876 en Angola Nueva York; era ingeniero eléctrico y a los 25 años desarrolló su  primer aparato de aire acondicionado y de calefacción. 

Al comenzar la Primera Guerra Mundial, decidió crear su propia compañía con 32.000 dólares y la llamó Carrier Engineering Corporation.

Sus primeros clientes fueron importantes, entre ellos el Madison Square Garden y el senado y la cámara de representantes de los Estados Unidos.

Carrier instaló el primer aire doméstico en 1914 en una casa de Minneapolis, Minnesota. En 1930 instaló su compañía Tokyo Carrier en Japón, país que es hoy el mayor mercado de aire acondicionado del mundo.

Carrier falleció en 1950, pero en el año 2000 su compañía tenía un capital de 8 mil millones dólares y un personal de 45 mil trabajadores.

A Willis Haviland Carrier se le considera el propulsor del auge económico del sudeste norteamericano, pues su invención significó que la gente pudiera moverse en las áreas consideradas inhabitables en el verano estadounidense.

 

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Mi nombre es Teresa Vaz Ferrà y soy estudiante de Biología en Barcelona. Me gusta colaborar con esta página porque desde bien joven me ha encantado el funcionamiento de la naturaleza y la biología. Tenía claro que quería estudiar algo relacionado con estos temas y por eso me acabé decidiendo por Biología.

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